中红外2-6μm波段是红外探测器和化学激光器的主要工作波段之一,应用在这一波段的光学薄膜材料主要是氟化物、硫化物和硒化物等软膜材料。氧化物具有优越的机械特性和环境稳定性,已广泛的应用于可见近红外波段,制备高性能光学薄膜。但是关于氧化物在中红外波段的研究及应用很少有相关报导,开展这方面的工作,对拓宽氧化物薄膜的应用范围,解决传统红外薄膜材料环境稳定性、附着力差等问题,具有重要意义。本文针对离子束溅射制备的氧化物薄膜在中红外波段的特性,包括光学特性、微结构、环境稳定性等进行了较为系统的研究,并设计制备了中红外多层高反膜。具体研究内容包括以下几个方面:1.用离子束溅射方法制备了几种常用的单层氧化物薄膜,测试研究了薄膜的中红外光谱、光学常数、表面形貌、应力以及环境稳定性等特性。2.比较了色散模型拟合法和K-K变换方法这两种光学常数获取方法各自的特点和不足之处,将两种方法相结合,用拟合透射率代替光谱仪不能测试的波段范围,并通过改变K-K变换中被积函数的形式,有效提高了K-K方法的计算精度。3.设计并制备了中红外2.7μm及3.8μm反射膜,测试并分析了薄膜的光谱特性、断面结构特性以及退火特性。4.针对制备的高反膜膜厚不匹配问题,提出离子束溅射沉积速率随时间缓慢下降的假设,并分别通过SEM断面图像分析方法和透反射率拟合方法,来探索制备的高反膜中膜层厚镀随层数变化的规律,两种方法所得结果较为一致,理论计算的光谱和实测光谱的吻合程度也大大提高。